Дозатор жидкости Советский патент 1981 года по МПК G01F11/28 

1

Изобретение относится к устройствам для объемного дозирования жидкости и может быть использовано в промышленных установках различного назначения, где предельная относительная погрешность должна иметь постоянную величину для всех доз от минимальной до максимальной отличающихся, например, на один два порядка, в частности на бетонных заводах циклического действия.

Известны дозаторы жидкости, например, химических добавок, используемые на бетонных заводах циклическог о действия l.

Наиболее близким к предлагаемому является дозатор жидкости, содержавши мерную камеру, разделенную вертикальньлми перегородками на секции, в днигде каждой из которых выполнены отверстия, соединенные посредством патрубков с общим трубопрово.цом, клапаны наполнения и слива жидкости и устройство управления 2.

Однако в известном устройстве относительная погрешность увеличивается с уменьшением дозы, что ограничивает возможность использования, нижней части диапазона. Кроме того, при каждой замене состава дозируемой жидкости необходимо перекачать ее из секций, неиспользованных для ранее вьвданной дозы, в соответствующий бак. Это усложняет обслуживание и делает необходимым дополнительное оборудование (насос с электроприводом, обратный клапан, распределительный кран и

ДР.).

Цель изобретения - повышение точности дозирования и расширение диапазона изменения доз.

Поставленная цель достигается

тем, что в одну из секций введены датчики уровня, на патрубках, соеДИНЯК1ДИХ остальные секции с общим трубопроводом установлены дополнительные клапаны и дроссельные устройства, причем клапаны наполнения и слива жидкости.соединены с общим трубопроводомj а приводы клапанов И датчики уровня соединены с устройством управления, при том расстоян.ие от дна камеры до датчика уровня определяется из соотношения

h,- h ,

i 1 ,2 , . ,. n- - номер датчика по вертикали, начиная с нижнего. h,- расстояние от дна камеры до нижнего датчика. р - заданная постоян ная величина, оп ределяемая относ тельной погрешно стью квантования доз, а , кроме первой, секция выпо иена с 1гпо1дадью горизонтального сечения, определяемой из соотношения s, (р-- i)s,, k 1,2,3, . . .m- I - номер секции по горизонтали, кро ме первой, S - площадь г6ризонтальногсечения первой секции. Кроме того, в устройство управления введена логическая схема, содержащая два коммутирующих устройства, токочувствительный элемент, промежуточные реле и задатчик дозы переключатель, соединенный цепями одного направления через первое коммутирующее устройство со входами управления дополнительными кла панами, а цепями другого направле ния - с токочувствительным элементо и через второе коммутирующее устройство - с датчиками уровня, причем токочувствительный элемент соединен с управля мцим входом клапана наполнения. На чертеже схематически изображен предлагаемый дозатор жидкости. Дозатор содержит мерную камеру разделенную вертикальными перегородками 2 на основную секцию 3 и дополнительные секции 4-6, кла паны наполнения 7 и слива 8, соединенные с основной секцией 3 и с секциями 4-6 посредством установ ленных на патрубках клапанов 9-1 дроссельных устройств 12 и общего трубопровода 13, электродные датчики 14 уровня, на которых установ лены изолированные от массы электр проводящие зажимы 15, охватывающие изоляцию ка)дого датчика и электрически соединенные между собой. Устройство автоматического управления содержит коммутирующие устройства 16 и 17, переключатель 18 на два направления, реле РТ (токочувствительный элемент), промежуточные реле Pjj - Pg-, электромаг нитные п риводы Эмд-клапанов 7-11 соответственно, трансформатор вторичная обмотка 19 которого, являквдаяся источником безопасного на ряжения, соединеиа с массой мерной камеры 1 или с отдельными электродом, контакты 20 и 21 из внешней схемы управления, например, бетонн го завода, электрическое соединение 22, предотвращающее преждевременное (ложное) включение реле РТл В верхней части внутренней поверхности стенки основной секции 3 имеется компенсатор -23 объема датчиков, выполненный в виде фигурного углубления из расчета увеличения площади каждого данного горизонтального сечения секции на величину, занятую в этом сечении электродными датчиками 14, а в нижней части основной 3 и дополнительных секций 4-6 имеются компенсаторы 24 и 25 объема жидкости, обеспечиваю- щие учет жидкости, входящей в дозу, но не поступающей в мерную камеру 1. Дозатор работает следующим образом. На ко1 виутируквдих устройствах 16 и 17 с гнездами под штепсели программируются выбранные для работы дозы. Для этого установкой перемычек с штепселями 26 для каждого положения переключателя 18 на коммутирующем устройстве 16 подготавливают подключе ие соответствующего электродног о датчика 14, а на коммутирующем устройстве 17 подключение реле из числа . Установкой переключателя 18 в определенное положение цепью одного направления производят подключение электродного датчика и, при наличии перемычки на устройстве 17, цепью другого направления - .подключение реле, соответствующих заданной дозе. Контактами реле Р - Р включаются электромагниты Эм - Эм, открывающие клапаны 9-11 соответственно. Контактом Рд включается также реле Р, а контактом Ру- реле Р. Таким образом, если перемычка не поставлена, подготавливается наполнение только основной секции 3, если перемычка соединена с реле Р - наполнение секций 3 и 4, если с реле наполнение секций 3-5 и если, наконец, с реле наполнение всех секций 3-6. . Замывая контакт 20 включают реле Р и электромагнит Эм. Открывается клапан 7 наполнения дозатора. При подъеме жидкости до уровня подключенного датчика 14 замыкается цепь элементов 1, 19, РТ, 18, 16 и 14, включается реле РТ и его размыкающий контакт отключает реле Р. Клапан 7 закрывается. Выдачу дозы производят путем замыкания контакта 21, вызывающего открывание клапана 8 опорожнения дозатора. Размыкакадие контакты Р и Р не допускают одновременного открывания, клапанов 7 и 8. ; Дроссельные устройства 12 настраивают из расчета согласования уровней .жидкости в дополнительных секциях 4-6 с уровнем в основной секции 3, контролируемым датчика- . ми 14. Уровню в основной секции 3 может даваться некоторое превышение. В последнем случае-устройство управления переходит на импульсное дрзаполнение: после первого зак рывания клапана 7 уровни сообщающихся секций согласуются, контакт датчика с жидкостью прерывается, снова открывается клапан 7 и так происходит до точного заполнения. Соединение 22 между реле РТ, вто ричной обмотки 19 трансформатора и электропроводящими зажимами 15, охватывающими изоляцию электродных датчиков 14, выравнивает потенциалы на концах обмотки реле РТ, предотв щая его ложное включение при отсутствии контакта подключенного да чика с жидкостью, из-за увлажнения поверхности изоляции этого и погру женных датчиков. Компенсатор 23 объема датчиков обеспечивает постоянство площади горизонтального сечения основной секции 3 и ее расчетное значение. Компенсатором 24 объем жидкости в секции 3 уменьшается на величину, занимаемую ею в трубопроводе 1 а компенсатором 25 объемы жидкости в каждой дополнительной секции уме ньшаются на величину, занимаемую ею в пространстве между дном и клапаном секции. Уровень установки любого датчика определяется из соотношения h. h,, где i 1 , 2 , . . . п - номер датчика по вертикали, начиная с нижнего, h.- расстояние от дна камеры до нижнего датчика р - заданная постоян ная величина, оп ределяемая относ тель ной погрешностью квантования доз, равная отношений дозы к ближайшей меньшей . Площадь горизонтального сечения каждой секции, кроме первой, определяется из соотношения , s, (- OS, где k 1,2,3,...m-1 - номер секции погорчэонтали, кроме первой, S - площадь гори зонтального сечения первой секции. Соединение всех клапанов трубопро водов с возможностью согласования уровней жидкости в наполняеьаох секциях, а также использование новых элементов (датчиков уровня, устройства автоматического управления, дроссельных устройств) выгодно отличает предлагаемый дозатор от известного так как после вьщачи дозы все секции мерной камеры остаются пустыми, уменьшается число комбинаций включения секций, набор и вьщача доз автоматизируется. В результате устраняется необходимость в дополнительном оборудовании для перекачивании остающейся в дозаторе жидкости при изменении химического состава, упрощается задание дозы, повышается точность дозирования. Ручные операции по управлению сводятся к установке задания переключателем или совсем ликвидируются, если используется переключатель из внешней схемы управления, например цепи переключателя рецепта из схемы бетонного завода. Формула изобретения 1. Дозатор жидкости, содержащий мерную камеру, разделенную вертикальными перегородками на секции в дниие кагхдой из которых выполнены отверстия, соединенные посредством патрубков с общим трубопроводом, клапаны наполнения и слива жидкости,, устройство управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности дозирования и расширения диапазона изменения доз, в одну из секций введены датчики уровня, на патрубках, соединяющих остальные секции с общим трубопроводом установлены дополнительные клапаны и дроссельные устройства, причем клапаны наполнения и слива жидкости соединены с общим.трубопроводом,а приводы клапанов и датчики уровня соединены с устройством управления, при этом расстояние от дна камеры до датчика уровня определено из соотношения где i 1 ,2, . . . п - номер датчика по вертикали, .начиная с нижнего, h - расстояние от дна камеры до нижнего , р - заданная постоянная величина, Определяемая относительной погрешностью квантования доз.

а каждая,кроме первой, секция выполнена с площадью горизонтального се-, чения, определяемой из соотношения

(к-)

(р - DSo,

,- Р

где k 1,2,3,...m-l - номер секции

1,2,3..

по горизонТсши, кроме первой

Sj,- площадь горизонтального сечения первой секции

2. Дозатор ПОП.1, отличающийся тем,что в устройство управления введена логическая схема, содержащая два коммутирующих устройства, токочувствительный элемент, промежуточные реле и задатчик дозы переключатель, соединенный цепями одного направления через первое коммутируюр1ее устройство со входами управления дополнительными клапанами, а цепями другого направления с токочувствительным элементом и через второе коммутирующее устройство - с датчиками уровня, токочувствительный элемент соединен с управляющим входом клапана наполнения. I

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 172079, кл. G 01 F 13/00, 1962.

2.Авторское свидетельство СССР 6 426151, кл. G 01 F 11/28, 1972 (прототип) .

, ..

/г

а

f PI

tj ri

r&i

n

P2

КШп

r1

, ЗмЗ

, ЗмЗ

f& /УГЛА

3м

3м